【摘 要】
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研究目的:肥胖和长期营养过剩引发的炎症不仅导致胰岛素抵抗,而且还通过减少蛋白质合成和增加泛素-蛋白酶体系统介导的蛋白质降解促进肌肉萎缩。耐力运动在调节能量代谢、对抗炎症及肌萎缩方面具有重要意义。然而,运动改善肥胖诱导的骨骼肌萎缩的具体机制尚不清楚。因此,本研究采用高脂饮食诱导建立肥胖小鼠模型,进行8周跑台耐力运动干预后观察小鼠骨骼肌炎症因子和萎缩相关蛋白的变化,探讨耐力运动对肥胖相关肌萎缩的影响及
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研究目的:肥胖和长期营养过剩引发的炎症不仅导致胰岛素抵抗,而且还通过减少蛋白质合成和增加泛素-蛋白酶体系统介导的蛋白质降解促进肌肉萎缩。耐力运动在调节能量代谢、对抗炎症及肌萎缩方面具有重要意义。然而,运动改善肥胖诱导的骨骼肌萎缩的具体机制尚不清楚。因此,本研究采用高脂饮食诱导建立肥胖小鼠模型,进行8周跑台耐力运动干预后观察小鼠骨骼肌炎症因子和萎缩相关蛋白的变化,探讨耐力运动对肥胖相关肌萎缩的影响及SIRT3信号通路在其中的具体作用。研究方法:选取7周龄雄性C57BL/6小鼠48只,适应性喂养一周后随机分为正常饮食组（NCD,n=16）和高脂饮食组（HFD,n=32）,分别以普通饲料和高脂饲料饲养12周。12周后按照肥胖成模标准从HFD组中筛选出造模成功小鼠。将正常饮食组随机分为正常饮食对照组（NC,n=8）和正常饮食运动组（NE,n=8）,将模型组小鼠随机分为高脂饮食对照组（HFD,n=8）和高脂饮食运动组（HFE,n=8）。运动组进行中等强度12-14米/分的跑台训练,每次60分钟,每周训练5次,共持续8周。运动训练结束24小时后取小鼠双侧腓肠肌,制作骨骼肌石蜡切片,采用光学显微镜观察小鼠腓肠肌H＆E染色切片,并使用Image J软件测量肌纤维横截面积;使用Oxygraph-2k细胞呼吸测定仪检测小鼠线粒体呼吸控制率（RCR）;ELISA法测定小鼠血清和骨骼肌中炎症细胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β含量;通过Western Blot检测小鼠骨骼肌中AMPK、PGC-1α、SIRT3、NF-κB、p-NF-κB、Atrogin-1和Mu RF1蛋白表达。使用SPSS Statistics 25软件对实验数据进行统计和分析。研究结果:1、与NC组相比,HFD组小鼠体重、体脂指数显著升高（p＜0.01）,腓肠肌的重量、肌纤维横截面积、骨骼肌线粒体RCR显著降低（p＜0.05）,血清中炎症细胞因子TNF-α、IL-6和IL-1β含量显著升高（p＜0.01）,骨骼肌中炎症细胞因子TNF-α和IL-6含量显著升高（p＜0.05）,骨骼肌组织中p-AMPK/AMPK比值（p＜0.01）、PGC-1α（p＜0.05）、SIRT3（p＜0.05）表达显著降低,p-NF-κB/NF-κB比值（p＜0.01）、Mu RF1（p＜0.05）、Atrogin-1（p＜0.05）表达显著升高。2、8周耐力运动干预后,与NC组相比,NE组小鼠血清中IL-1β含量显著降低（p＜0.05）;骨骼肌组织中p-AMPK/AMPK比值（p＜0.05）、p-NF-κB/NF-κB比值（p＜0.01）显著升高。3、8周耐力运动干预后,与HFD组相比,HFE组小鼠体重有降低的趋势,但没有统计学意义;体脂指数显著下降（p＜0.05）,腓肠肌的重量,肌纤维横截面积、骨骼肌线粒体RCR显著升高（p＜0.05）,血清中炎症细胞因子TNF-α、IL-6（p＜0.05）,IL-1β（p＜0.01）含量显著降低,骨骼肌组织中TNF-α,IL-6和IL-1β含量显著降低（p＜0.05）,骨骼肌组织中p-AMPK/AMPK比值（p＜0.05）、PGC-1α（p＜0.01）、SIRT3（p＜0.01）表达显著升高,p-NF-κB/NF-κB比值、Mu RF1、Atrogin-1表达显著降低（p＜0.05）。研究结论:高脂膳食诱导的肥胖可引起骨骼肌萎缩,导致骨骼肌线粒体呼吸功能障碍和慢性炎症反应;而耐力运动可有效改善高脂引起的肌肉萎缩,逆转线粒体呼吸功能障碍,其中运动通过激活SIRT3信号通路减轻骨骼肌炎症水平可能发挥了重要作用。
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